基于云理论的智能电能表故障数据分析

智能电能表是智能电网中重要的高级计量设备,其故障类型具有复杂的随机模糊特性,对用户的用电安全和计量的公平公正具有重大直接影响。为了分析智能电能表故障数据中的随机、模糊信息及其之间关联性,该文根据聚类算法和云理论,对数据进行挖据,建立智能电能表故障信息的分类诊断云模型,确定智能电能表的薄弱环节或影响电能表可靠运行的关键信息。最后,以某地区2015年度主站采集到的智能电能表异常事件记录为数据源进行挖掘分析,验证该文所提方法的有效性和实用性。     

展望智能电能表的应用前景

近年来,随着科学技术的进步,在电子式电能表基础上发展出智能电能表,它具备电能量计量、信息存储、状态监测、数据多种方式传输、自动控制、信息交互等功能。具有高可靠性、高安全性及存储空间大等特点,可以为实现分布式电源计量、双向互动服务、智能家居等奠定基础。满足了我国智能电网建设工作需要,其应用前景十分广阔。     

中国电力科学研究院实现计量装置在线智能诊断

<正>为满足新形势下国家电网公司智能电能表推广应用及用电信息采集系统建设中出现的新需求,中国电力科学研究院积极开展计量装置在线智能诊断及采集系统运行可靠性等方面的研究,实现了计量装置在线智能诊断。该研究院将卫星共视技术应用到用电信息采集系统中,提出了一种基于网络不对称系数最优估算技术的延时测量模型,建立了系统最高时钟标准和时间频率量值溯源体系。为提高智能电能表软件的成熟度和可靠性,该研究院制定了智能电能表软件可靠性代码级测试方     

配电系统智能电能表研究

为满足自动计量、读数与防治窃电的要求,在传统的电能表基础上,设计了用于配电系统的高精度智能电能表.介绍了智能电能表的构成、工作原理及主要功能.通过把采集到的配电系统终端用户电气参数送到微处理器,实现对终端用户的电能及其他电气参数计量、监控,达到自动计量和防止窃电的目的.初步试验表明,该电能表性能良好,计量精度满足规定,监控能力强,智能化程度较高.     

基于嵌入式系统的电能采集终端设计与实现

为实现智能电网提出的自动计量、智能计量要求,设计了一种用于配电终端既可以自动计量又可以有效监控的多功能电能表。介绍了基于最新标准Q/GDW373的用电信息采集终端,它通过与主站的信息交换,电压电流互感器信息采集,与电能表的通讯,实现了一个智能化的电能数据采集系统;简述了该系统的功能、硬件组成和软件的设计,系统采用ARM9芯片AT91SAM9G20和Linux多进程技术对数据进行采集和处理,实现了嵌入式实时用电数据自动采集。     

基于GJB/Z299C的智能电能表计量单元可靠性预计

为提高国产智能电能表可靠性,提出在智能电能表设计阶段进行可靠性预计,以计量单元为例,依据GJB/Z299C,给出了详细的可靠性预计方法.根据设计电路原理图,进行集成电路/元器件归类;再根据集成电路/元器件类别,基于GJB/Z299C,设计相应的可靠性信息表;结合工程应用与可靠性信息表,计算出各集成电路/元器件的失效率;最终得到计量单元的失效率.实践结果表明,该方法具有可行性及推广价值.     

基于无线技术的智能电能表设计

为解决目前人工抄表工作量大、周期长且容易出错等问题,设计了一款无线智能电能表。在充分考虑功能及性能要求的基础上,给出了无线智能电表的实现方案,采用MSP430F149为核心处理器,采用互感器及ADE7755实现电能采集,采用Si4432实现无线功能,并进行了时钟、存储器、基准源、显示及电源等功能模块电路的设计,在搭建的硬件平台上,编写了无线智能电能表的软件,实现了电能计量、无线抄表以及复费率等相关功能。经过测试,本设计能够满足无线智能电能表的功能及性能指标要求,为推动电能自动计量及抄表提供了很好的解决方案。     

智能电能表校表和误差分析

针对电能表校表中出现的误差过大问题,对电能表电源进行改进设计。同时对智能电能表校表流程和原理做了分析,改进的电能表通过电能表校表装置进行了校验。最终得出误差实验结果符合电能表计量要求,并分析实验数据验证本设计方案的可行性。     

用电信息系统采集建设方案分析

智能电网是一种智能化的未来电力系统。作为智能电网重要组成部分的信息采集系统建设、智能电能表的安装是开展智能化建设的关键基础工作之一。按照国家电网规划,用电信息采集项目是实现居民智能用电的基础,也是“坚强智能电网”建设的主体工程。本文以巢湖供电公司用电信息采集系统的建设为例,介绍了居民用电信息系统的构建以及智能电能表的功能。     

智能电能表技术及其应用

智能电网的快速发展过程中,智能电能表受到前所未有的重视,得到了广泛的使用.介绍了智能电能表的特点、功能及与传统电能表相比其优势所在;针对目前智能电能表技术中存在的主要问题,如准确性、防窃电、安全性与成本等问题进行了分析,最后描述了智能电表的应用与前景.     

智能电表及其手持终端的应用实例分析

"十二五"期间国网公司快速推进智能电表换装工作,智能表具有电能量双向计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能。近些年,随着嵌入式技术的发展,智能手持终端在电力营销领域已广泛应用,其通过红外、RS485接口可与智能表通信,实现抄表、实时数据交互、电表控制等功能。借助智能电表屏幕显示出的功能参数,并使用手持终端读取其实时和历史参变量数据,以及必要时对电表实施现场拉合闸控制试验,就可以安全便捷地判断表计运行和接线是否正常,简化现场判断过程,快速处理客户诉求,提高供电优质服务水平。文章通过几个实例来具体阐述应用方法。     

一种基于RAHRM的电表数据安全采集传输方法

电表数据经数据采集器采集、数据聚合器收集后传输给数据存储中心,而当前的用电数据采集方法存在数据泄露、中间人攻击,且攻击者不易被发现等风险。针对这一系列问题,提出了RAHRM的方法,采用RSA-AES-HASH签名认证,并采用RSA对智能电表传输的数据进行加密,同时对服务器端进行流量监控和异常报警,为电表数据传输提供一个安全、可靠的通道。实验结果表明,此电表数据采集方法可以降低智能电表通信中的中间人攻击与攻击者不易被发现的风险,保证通信线路的安全。     

基于中国剩余定理的智能电表身份认证方案

介绍了几种身份隐私保护技术,提出了基于中国剩余定理的智能电表身份认证方案,使得智能电表的真实身份得到了有效保护,在有效抵御外部攻击者的同时,使内部参与者也不能获得用户的真实身份和实时电量.与现存的几种技术相比,本方案计算成本较低,且可以有效支持电力用户数量的动态变化,满足电力用户身份认证条件的动态更新.     

双向互动智能用电体系的构建及智能电表的开发

在分析国内外智能用电技术发展现状的基础上,构建了一种面向家庭的新型智能用电体系框架,主要由智能电表、智能互动终端、智能插座、家庭局域网络等构成;可支持分布式电源、电动汽车充电桩等系统或设备的灵活接入,具有计量、综合能耗监测、家用电器智能控制以及与用户的双向互动等功能.介绍了一款基于CS5460电能计量芯片的单相复费率智能双向电表的硬件和软件开发.实际测试结果表明,智能电表具备0.5%以上的计量精度,且可实时地与智能互动终端双向互动.     

一种不可靠环境中的智能电表数据安全采集方案

智能电表已广泛应用于智能电网的用户侧数据采集,但开放式的采集和运行环境给数据的真实性、传输的可靠性和设备的安全性都带来了挑战,甚至会对智能电网的安全运行带来不利影响.从身份认证、数据完整性角度提出了一种适用于智能电表的安全数据采集方案,能够较好地确保用户侧数据采集真实可靠;同时针对特殊指令设置了二次确认机制,结合入侵检测和深度报文检测手段,避免恶意攻击的发生.     

一种基于I/O密集型工作负载的智能磁盘架构的研究

嵌入式处理器或智能磁盘与它们的网络接口控制器实际上被视为磁盘上的存储和二级存储的处理单元,当今较大的I/O密集型工作负载的数据大小和访问模式要求其处理与存储容量增加功率表的架构。基于这一问题,研究探讨了智能磁盘的分布式存储架构。实验结果显示,分布式智能磁盘系统具有理想的可扩展性,而且能够有效地处理I/O密集型工作负载。     

基于通用智能卡的可信引导方案

为了解决传统的操作系统引导机制存在关键验证信息被绕过的风险和引导数据被篡改的安全隐患,基于可信计算理论,结合带光盘文件系统的智能卡技术,提出了基于通用智能卡的可信引导方案.在不改变智能卡和终端设备的硬件和固件结构的基础上,通过改造智能卡的存储数据和磁盘的引导数据,实现用户身份信息、智能卡和终端设备绑定的安全目标,将可信计算机制从开机加电扩展至应用层,确保操作系统的初始状态可信.通过安全性分析和性能分析,证明终端设备引导的安全性,并且在实际应用中得到了验证.     

基于一致性算法的智能电网储能单元分布式调度策略

针对太阳能和风能的不确定性对智能电网功率分配的影响,提出了一种基于一致性算法的智能电网储能单元分布式调度策略.该策略使用一致性算法来最大化充放电功率,并实时调整智能电网储能系统的输出功率来补偿实际功率与计划功率间的偏差,从而有效解决储能单元的内阻对充放电效率的影响.系统仿真测试结果表明,所提出的分布式调度策略能保证所有储能单元收敛到同一个最优值.     

Carbon nanotubes/graphitic carbon nitride nanocomposites for all-solid-state supercapacitors

All-solid-state supercapacitors with high power density and working stability are high-efficiency energy storage devices for smart electronic equipment. Developing electrode materials with fast ions and electrons transport is critical to improving the energy storage capability. Here, we report carbon nanotubes/graphitic carbon nitride nanocomposites with large specific surface area, porous structure and high electrical conductivity toward high-performance supercapacitors. The large surface area with porosity provides reservoir for ion accommodation during charge-discharge processes, and the high conductivity facilitates electrons and ions transport. Furthermore, nitrogen sites in electrodes contribute significant pseudocapacitance for supercapacitors. The nanocomposites based device gives a high specific capacity of 148 F g~(–1) at current density of 1 A g~(–1) with good rate capability from 1 to 10 A g~(–1). Additionally, the device displays excellent working stability with capacitance retention of 93%even after 10000 cycles at 1 A g~(–1) under 0.8 V in air. This study sheds light on design of nanocomposites with highly efficient charge transfer and will accelerate development of next-generation solid state energy devices.     

支持数据实用性和容错的差分隐私保护方案

针对智能电网环境下个体数据的差分隐私与聚合数据实用性的均衡问题,提出基于近似耗电分组的差分隐私算法,通过降低组内耗电值的最大敏感度,降低整体差分隐私噪音,提高聚合数据对于供电方的实用性;针对内部节点攻击个体电表数据的问题,通过构建分布式加密聚合平台,抵御包括控制中心在内的内部节点对个体细粒度数据的攻击;解决由于故障电表的存在所导致的分布式聚合方案不能正确解密同态加密聚合值以及非故障电表添加的噪音值不能满足整体差分噪音量需求这2个问题. 实验证明所提出的基于近似耗电分组的算法与预估故障率设定差分噪音的方法的结合,相比其他相近方案,在提高聚合数据实用性方面有明显提升,同时分布式加密聚合平台为抵御内部节点攻击以及支持加密容错和差分容错提供了轻量级保证.